6918

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования Направление радиоэлектроники, призванное обеспечить одновременную и совместную работу различного радиотехнического, электронного и электротехнического оборудования - называется электромаг...

Русский

2013-01-10

41.5 KB

104 чел.

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования

Направление радиоэлектроники, призванное обеспечить одновременную и совместную работу различного радиотехнического, электронного и электротехнического оборудования - называется электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств (ЭМС РЭС).

Причины, вызывающие обострение проблемы ЭМС:

  •  возрастает общее число одновременно действующих РТУ, в особенности устанавливаемых на подвижных объектах;
  •  повышается мощность радиопередатчиков, достигая для некоторых типов радиосредств десятков мегаватт;
  •  расширяются полосы частот, используемые многими современными радиосредствами;
  •  повышается загрузка диапазона радиочастот, притом, что многие участки уже сейчас сильно перегружены;
  •  шире внедряются электронные средства автоматического управления, контроля, диагностики на основе аналоговой и цифровой техники;
  •  увеличивается оснащенность подвижных объектов средствами радиоэлектроники, при повышении плотности компоновки аппаратуры;
  •  ухудшаются условия функционирования РЭС летательных аппаратов, так как они оказываются в зоне прямой видимости увеличивающегося числа наземных РЭС, расположенных на значительной территории.

Тенденции решения проблемы ЭМС:

Ранее:

  •  совершенствование отдельных схем и конструктивных решений;
  •  планирование распределения радиочастот.

Сейчас:

  •  системный характер;
  •  учет ЭМС на всех стадиях жизненного цикла: разработка – изготовление –эксплуатация.

Инженер должен знать:

  •  причины возникновения помех;
  •  свойства и характеристики различных элементов РЭС, влияющих на процессы создания помех и подверженности им;
  •  основные методы и средства анализа показателей ЭМС;
  •  принципы и основные направления обеспе5чения ЭМС;
  •  стандарты и нормативные документы в области ЭМС.

Виды радиопомех

Электромагнитной помехой называется нежелательное воздействие электромагнитной энергии, которое ухудшает (или может ухудшить) качество функционирования средств.

Помехи различны:

  •  по происхождению,
  •  по структуре,
  •  по спектральным и временным характеристикам.

Естественные помехи вызваны электромагнитными процессами, существующими в природе и не связанными непосредственно с деятельностью человек:

Причины появления:

  •  электрические процессы, происходящие в атмосфере;
  •  тепловые радиоизлучения земной поверхности, тропосферы и ионосферы;
  •  шумовые радиоизлучения внеземных (космических) источников.

Свойства: непрерывный или импульсный широкополосный процесс, который в пределах полосы пропускания приемника считают близким к нормальному белому шуму.

Искусственные помехи – вызваны деятельностью человека и обусловлены различными электромагнитными процессами в технике.

  •  преднамеренные – специально создают с целью нарушения нормального функционирования конкретных РЭС (создание и противодействие).
  •  Непреднамеренные помехи (НЭМП) – создаются источниками искусственного происхождения, которые не предназначены для нарушения функционирования РЭС.

Возникают при работе:

  •  Радиотехнического,
  •  электронного,
  •  электротехнического оборудования.

Разделяют

  •  вызванные излучениями РУ;
  •  индустриальные помехи.

Внутренние шумы

  •  шумы в проводящих материалах
  •  шумы в электровакуумных лампах
  •  шумы твердотельных приборов

Шумовая температура антенны

Внешние помехи и внутренние шумы энергетически эквивалентны поэтому их оценивают одним параметром – шумовая температура антенны – позволяет определить подаваемую к согласованному приемнику мощность приемной антенной шумовых помех приходящуюся на полосу частот:

Pша = k Tа B

Pша (Вт) - мощность приемной антенной шумовых помех

k = 1,38 10-23 (Дж/К) – постоянная Больцмана;

Tа (К) - шумовая температура антенны

B (Гц) – полоса частот

Рисунок 1. 1 - внутренние шумы; 2 – шумы города; 3 – шумы в сельской местности; 4 - космические шумы; 5 – атмосферные шумы.

Пути воздействия непреднамеренных помех.

Источник помехи (ИП)- радиотехнические, электротехнические, электронные средства создающие в процессе работы электромагнитные помехи.

Рецепторы помех (РП) – устройства, подвергающиеся действию помех.

Влияние помех: - непосредственное; - косвенное

Непосредственное влияние

  1.  источник помех – передатчик, рецептор – приемник. Преобладает излучение и прием нежелательных колебаний антеннами устройств.
  2.  Электромагнитное поле помех создается токами, протекающими в различных элементах конструкций ИП. Помеха существует в окружающем пространстве в виде свободно распространяющихся или направляемых электромагнитных волн. Помехи действуют на рецептор за счет появления наведенной ЭДС в элементах электрических цепей РП.

Устранение НЭМП – значительное ослабление по пути распространения.

Случай 1: свободно распространяющиеся волны

Уровень помех зависит:

  •  от мощности ИП;
  •  расстояния до рецептора (r)
  •  длины волны помехи ();
  •  параметров среды;
  •  месторасположения
  •  ближняя зона r < /2;
  •  промежуточная зона /2 < r < r2max / ;
  •  дальняя зона r > r2max / (rmax – максимальный размер апертуры антенны).

Дальняя: энергия передается электромагнитными волнами, свободно распространяющимися в окружающем пространстве.

Свойства:

  •  поперечная структура электромагнитных полей;
  •  составляющие поля изменяются с расстоянием пропорционально 1/r
  •  постоянство углового распределения интенсивности электромагнитных полей при изменении расстояния;
  •  излучение и прием помех могут осуществляться как антеннами, так и корпусами, кабелями, элементами монтажа, цепями электропитания и управления.

Промежуточная: электромагнитные поля, излучаемые отдельными участками токовых областей ИП, имеют поперечную структуру и представляют собой распространяющиеся электромагнитные волны,. Результирующее поле в точке приема является суперпозицией этих волн. Фазовые соотношения определяются как угловыми координатами, так и расстоянием между ИП и РП.

Ближняя: плотность энергии электрического и магнитных полей не равны. Значения составляющих напряженностей изменяется с расстоянием пропорционально 1/r2 и 1/r3 .

Случай 2: направляемые электромагнитные волны

Существуют в кабелях, волноводах – линиях передачи.

Характерно: распространение без существенного ослабления.

Гальваническая связь – при наличии общих элементов в электрических цепях ИП и РП.

Обусловлена:

  •  токами проводимости;
  •  из-за неидеальности изоляционных материалов;
  •  наличие общих участков в цепях заземления.

Косвенное влияние – непосредственная передача электромагнитной энергии отсутствует.

Воздействие из-за:

  •  изменения параметров среды;
  •  изменение параметров элементов устройств;
  •  изменение режимов работы прибора.

Например: изменение параметров ионосферы; изменение режима энергопотребления.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59678. Подорож до країни Ввічливості та доброти 35.5 KB
  Основна частина Щоб потрапити в цю країну нам потрібно зробити ряд конкретних правил а саме: Ми даруєм вам ласкаво Цілу низку добрих правил Всі ці правила прості Допоможуть у житті Ліні ти не потурай...
59679. Світова книга прав дитини (урок): гра, інсценізація, робота в парах, тести 60 KB
  Допомогти запамятати основні поняття розвивати память мову вміння класифікувати й узагальнювати; довести учням що в основі документів про права людини лежать головні потреби всіх людей.
59680. Сценарій святкування 16-ої річниці Незалежності України «Україно, мій духмяний цвіт, через терни йшла до волі сотні літ» 37.5 KB
  Хор на сцені виконує гімн вважати відкритими Ведуча: Сьогодні найвеличніше і без перебільшення найзначніше свято українства День Незалежності України. Хор сходить Ведуча: До вітального слова запрошується голова сільської ради пан Любомир Білейчук.
59681. Наша мова калинова. Сценарій 45.5 KB
  Обладнання: розгортка Наша мова калинова вислови про мову записи пісень про мову у виконанні Раїси Кириченко Таїсії Повалій та Павла Зіброва. Мова жила у серцях і душах волелюбного українського народу у його піснях думках і справах.
59682. Сценарій, конспект виховного заходу “З природою живи у дружбі, то буде вона тобі у службі” 124.5 KB
  Який кущ є символом українського народу і водночас лікарською рослиною Калина 2 Яке дереволікар дало назву літньому місяцеві Липа 3 Яке дерево застосовується в народній медицині повністю Сосна 4 Яке дерево найбільш оспіване Т.Шевченком є символом України...
59683. Шкідливі звички чи життя в своє задоволення (диспут) 42 KB
  Паління тютюну погіршує резерви дихальної системи яку використовують під час бігу плавання. Коротка довідка: найпоширенішою пристрасть до тютюну є в азіатських країнах де люди слабко обізнані про вплив нікотину.
59684. Сценарій. Святкування Різдва 49 KB
  Добрий день, дорогі друзі! От і наближається Новий рік, Різдво. Кожна родина очікує на ці свята. Тому що ці світлі і радісні дні приносять добро і спокій в наші душі. В ці дні відбуваються різні дива. І сьогодні ми спробуємо створити диво.
59685. Тиждень Дружби 44 KB
  КТС Тиждень Дружби. Разом з учнями свого класу зробіть гаряче серце вашого колективу та зєднайте імена в ланцюжок дружби. А ще ми пропонуємо вам заспівати з нами пісень та виготовити ромашку дружби школярів.
59686. Свято 8 Березня. Свято весни 36 KB
  Готові Хто найбільше із усіх Любить нас дітей малих Хто про нас найбільше дбає Хто нас щиро доглядає Хто скажи маленький брате Мати Хто готує їсти нам Хто бува не їсть і сам Хто розчісує вшиває Хто Ви можете сказати Мати...